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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
一种基于 AD9851 的高精度等效采样系统
本实用新型涉及电子技术，具体涉及一种基于 AD9851 的高精度等效采样系统，包括待采样信号， 还包括待采样信号依次连接的高速比较器和数模系统隔离模块，数模系统隔离模块分别连接的 FPGA、 AD 转换模块和 AD9851 芯片，AD9851 芯片连接的采样保持模块；待采样信号依次连接采样保持模块 和 AD 转换模块。该采样系统具体频率控制字精度高，采样频率稳定，数字模拟系统相隔离，信噪比高， 频率稳定性温度稳定性高，等效采样频率高等优势。适用
武汉大学
2021-04-14
军用高效能高精度全数字化伺服控制系统
Ø 成果简介：本成果由全数字化双轴伺服驱动器和高性能永磁同步电机组成。单轴额定功率为750W，额定转矩为2.5NM，额定转速3600RPM，工作温度为-40℃～60℃，满足国军标相应环境适应性与电磁兼容性要求。Ø 项目来源：自行开发Ø 技术领域：光机电一体化Ø 应用范围：运动控制Ø 现状特点：ü 伺服
北京理工大学
2021-04-14
大型高精度数控拉削装备关键技术与产业化
针对国内拉削装备在加工效率、加工精度和表面质量等关键性能指标与国际水平存在较大差距，以及智能制造技术发展带来的未来巨大市场需求空间，在国家中小企业创新基金、国家重点新产品、国家科技部科技人员、浙江省重大科技专项等项目的支持下，通过产学研合作方式，对拉削方式与机床结构、挤光拉削集成工艺与设备、工作台及刀座安装结构设计与工艺适应性、数控拉削装备CPS 多领域统一建模与优化设计、拉床专用数控系统软硬件等关键技术进行了深入的研究。研发了伺服驱动工件移动拉削工艺和"一挤光两拉削"的三工位加工工艺，研制了共底座双立柱多工位机床、双工位工件移动式立式外拉床和自动挤光拉削专用机床，提高了拉削效率和精度；设计了可承载侧向重切削力的转位工作台、双工位液控翻转工作台以及子母刀座液压锁紧装置，减少了上下料和换刀的辅助时间；研制了多工位协调优化的控制系统和工件在线检测装置，提高了拉削过程的稳定性和自动化程度；开发了CPS 多领域统一建模与优化设计技术，支持数控拉削装备的综合分析和优化。
杭州电子科技大学
2021-05-06
嵌入式高精度万能材料试验机控制系统
国家工业化水平正在迅速提高，生产加工企业的数量迅速增加。但是在发展的同时要加大质量的监督，所以需要配套相关的检测试验设备。一方面用于国家监督体系的检测和检验，另一方面也可以给企业自检的试验设备。材料拉力试验机就是满足这一需求的检测设备之一。在材料试验机领域，基于PC机或工控机材料试验机测控系统目前大多采用基于PCI总线，ISA总线或者是RS-232串行总线作为数据采集的模式。但这些方式都存在着插拔麻烦，传输速度较慢，可扩展性差等问题。通用串行总线（Universal Serial Bus，简称USB）具有安装方便，高宽带，易扩展等优点，已逐渐成为现代数据传输的发展趋势。本系统充分利用USB的上述优点，有效地解决了传统数据采集系统额缺陷。同时嵌入式高精度万能材料试验机控制系统采用了多种实时操作系统（如μC/OS-II、uClinux、Linux、Wince等，可根据用户要求进行配置）。嵌入式实时操作系统是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。通过采用嵌入式实时操作系统，本系统实现了执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等优点。本产品具有完全的自主知识产权，并已申请多项发明专利（公开号：101441154，101441152，101441153），相关成果获上海市科技进步二等奖?项。
华东理工大学
2021-04-11
高精度小型化三维重建系统（Hi3D）
高精度小型化三维重建系统（Hi3D）采用被动式的重建算法为现实物体建立三维模型。该系统形成一套包含硬件系统、算法实现和交互界面的完整三维重建系统。拍摄时，Hi3D系统协调转台转动和相机，自动完成多视点图像拍摄。算法部分包括相机标定、深度初始化、立体匹配、点云优化、网格化、上色，构成一套完整的三维重建流程。该系统还具有友好的PC端用户界面，具有高精度、小型化、全自动、低成本的优点。
南京大学
2021-04-10
一种高精度全链路星载SAR辐射定标仿真方法
本发明涉及一种高精度全链路星载SAR辐射定标仿真方法，包括：读入真实雷达卫星数据；选取距离向和方位向点数大小符合要求的面目标作为辐射定标的仿真数据源；通过在场景中心位置加入已知雷达散射截面积的定标器，构造布设定标器的面目标仿真数据源；将布设定标器的面目标分解为多个点目标，计算每个点目标的回波并叠加，获得回波仿真信号；进行成像处理，得到包含定标器的场景雷达图像；计算辐射定标系数，完成定标处理
北京航空航天大学
2021-04-10
一种高精度高电源抑制比的带隙基准源
本发明公开了一种高精度高电源抑制比的带隙基准源，包括启 动电路和基准电压产生模块；基准电压产生模块包括电源抑制比增强 电路、基准电压产生电路和温度补偿电路；电源抑制比增强电路的第 一输入端连接至启动电路的第一输出端，基准电压产生电路的第一输 入端连接至启动电路的第二输出端，基准电压产生电路的第二输入端 连接至电源抑制比增强电路的第一输出端；温度补偿电路的第一输入 端连接至启动电路的第二输出端，温度补偿电路的第二输入端
华中科技大学
2021-04-14
速高精度机器人运动学动力学与轨迹规划
成果简介（1） 运用动力学中凯恩(KANE) 动力学方程结合牛顿一欧拉算法， 对含有闭链结构的机器人动力学进行了分析和研究， 导出了一种新的、 计算量少的基于 KANE 方程的机器人动力学算法， 该算法是一种通用算法， 很易于计算机实现， 不仅能处理开链结构的机器人动力学， 还可不经拆链就可方便地解决含有闭链结构的机器人动力学；（2） 利用分布参数法结合拉格朗日方程， 提出了一种机器人弹性动力学分析方法， 导出了含有弹性构件的机器人广义运动微分方程， 该广义运动方程具有通
安徽工业大学
2021-04-14